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10 (신호 및 시스템)스펙트럼의 조작(Operation) 스펙트럼 조작(Operation On the spectrum) 신호 처리에서는 보통 시간 영역 연산으로 신호 조작(Operation)한다. 스펙트럼은 주파수/복소 진폭 쌍의 집합으로 이루어져 있으므로, S = {(fk, ak)}일 때, 시간 영역에서 신호 x(t)에 작용할 때 주파수 {fk} 또는 복소 진폭 {ak}, 또는 둘 다를 변경할 수 있다. 시간 영역 연산과 스펙트럼 변화 사이의 대응은 일반적으로 스펙트럼 표현의 특성이라고 한다. 이 섹션에서는 스펙트럼 조작 특성의 여러 예를 제시한다. 상수 스케일링 혹은 상수 더하기 신호 x(t)에 스케일 인자 γ 를 곱하는 경우, 그 스펙트럼 내의 모든 복소 진폭은 동일한 스케일 인자(γ)로 곱해진다. $$\gamma x(t) = \gamma\sum_{k=-.. 2024. 3. 25.
09 (신호 및 시스템)진폭 변조(Amplitude Modulation)(2) 진폭 변조(Amplitude Modulation) 정현파의 곱셈은 통신 시스템에서 흔히 볼 수 있다. 고주파 정현파의 엔벨롭을 변조하여 데이터, 음성 또는 음악과 같은 정보 신호를 전송하는 데 사용된다. 진폭 변조는 고주파 정현파 신호를 음성이나 음악과 같은 저주파 신호로 곱하는 과정이다. 이것은 방송 AM 라디오에서 사용되는 기술이다. 실제로 "AM"은 진폭 변조(Amplitude Modulation)의 준말이다. AM 신호는 아래와 같은 형태의 곱셈이다. x(t) = v(t) cos(2πfct) 여기서는 코사인 항의 주파수 (fc Hz)가 v(t)의 스펙트럼에 포함된 어떤 주파수보다 훨씬 높다고 가정한다. 라디오에서 v(t)는 전송될 음성 또는 음악 신호를 나타낸다. 위 수식의 코사인 파 cos(2π.. 2024. 3. 24.
08 (신호 및 시스템)진폭 변조(Amplitude Modulation) 들어가며.. 지금까지 서로 다른 주파수의 정현파들의 합으로 나타낼 수 있는 신호를 공부하였다. 그러나 또 다른 유용한 수학적 신호 모델은 사인파의 곱이다. 서로 다른 주파수를 가진 두 사인파를 곱하면, 비트 음향(beat note)이라고 하는 흥미로운 오디오 효과를 만들어 낼 수 있다. 이 현상은 1~10Hz의 매우 낮은 주파수를 선정하면 잘 들을 수 있다. 실제로 일부 악기는 자연스럽게 비트음을 생성한다. 정현파의 곱셈이 사용되는 또 다른 예시는 라디오 방송이다. 이렇게 곱셈을 이용한 변조(Modulation)는 진폭 변조 (AM, Amplitude Modultation)라고 불리며, 이로 인해 일부 방송국에는 AM 라디오라는 이름이 붙는다. 정현파의 곱셈 두 사인파를 곱하여 생성된 신호는 스펙트럼을 .. 2024. 3. 24.
07 (신호 및 시스템)주파수 스펙트럼 그리기 들어가며.. 이전 장에서 배운 Xk와 스펙트럼 간의 관계에 대해서 설명하겠다. $$\left\{(0,X_0),(f_1,\frac{1}{2}X_1),(-f_1,\frac{1}{2}X^*_1), ...,(f_k,\frac{1}{2}X_k),(-f_k,\frac{1}{2}X^*_k)\right\}..(1)$$ 여기서는 X0를 제외하고 스펙트럼의 모든 값 Xk에 1/2가 곱해진다. 위에서 배운 수식같이 일일이 데이터를 나열하는 것은 번거롭다. 그러므로, 우리는 스펙트럼에서 복소진폭을 나타내는 새로운 기호로 ak를 도입하고 이를 다음과 같이 정의할 것이다: $$a_k = \begin{cases}A_0 & k = 0\\\frac{1}{2}A_ke^{j\phi_k} & k \neq 0\end{cases}$$ 이 수식.. 2024. 3. 23.
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